Question

11．某實(shí)驗(yàn)小組用0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測(cè)定．
Ⅰ．配制0.50mol•L^-1 NaOH溶液
若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245mL NaOH溶液，至少需要稱量NaOH固體5.0g
Ⅱ．測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
取50mL NaOH溶液和30mL硫酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

溫度 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	起始溫度t1/℃			終止溫度t2/℃	溫度差 平均值 （t2-t1）/℃
	H2SO4	NaOH	平均值
1	26.2	26.0	26.1	30.1
2	27.0	27.4	27.2	33.3
3	25.9	25.9	25.9	29.8
4	26.4	26.2	26.3	30.4

①表中的溫度差平均值為4.0℃
②近似認(rèn)為0.50mol•L^-1NaOH溶液和0.50mol•L^-1硫酸溶液的密度都是1g•cm^-3，中和后生成溶液的比熱容c=“4.18“J•（g•℃）^-1．則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-53.5kJ/mol（計(jì)算取小數(shù)點(diǎn)后一位）．
③上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值結(jié)果與57.3kJ•mol^-1有偏差，產(chǎn)生偏差的原因可能是（填字母）acd．
a．實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差
b．所用硫酸為濃硫酸
c．環(huán)形玻璃攪拌棒改為銅質(zhì)攪拌棒
d．倒完NaOH溶液后，發(fā)現(xiàn)裝NaOH燒杯內(nèi)有極少量殘留液．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)公式m=nM=cVM來(lái)計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量，但是沒有245mL的容量瓶；
Ⅱ．（1）①先判斷溫度差的有效性，然后求出溫度差平均值；
②先根據(jù)Q=m•c•△T計(jì)算反應(yīng)放出的熱量，然后根據(jù)△H=-$\frac{Q}{n}$kJ/mol計(jì)算出反應(yīng)熱，然后依據(jù)中和熱是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和對(duì)應(yīng)焓變寫出熱化學(xué)方程式；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏�。�
b．所用硫酸為濃硫酸，濃硫酸稀釋放熱，測(cè)得的熱量偏大；
c．銅質(zhì)攪拌棒導(dǎo)熱，熱量散失，測(cè)得的熱量偏小；
d．倒完NaOH溶液后，發(fā)現(xiàn)裝NaOH燒杯內(nèi)有極少量殘留液，則參加反應(yīng)的NaOH偏小，測(cè)得的熱量偏�。�

解答 解：Ⅰ．（1）需要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.25L×40g/mol=5.0g，故答案為：5.0；
Ⅱ．（1）①4次溫度差分別為：4.0℃，6.1℃，3.9℃，4.1℃，第2數(shù)據(jù)舍去，其他三次溫度差平均值=$\frac{4.0℃+3.9℃+4.1℃}{3}$=4.0℃，
故答案為：4.0；
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和反應(yīng)生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol，溶液的質(zhì)量為：80ml×1g/ml=80g，溫度變化的值為△T=4℃，則生成0.025mol水放出的熱量為Q=m•c•△T=80g×4.18J/（g•℃）×4.0℃=1337.6J，即1.3376KJ，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱△H=-$\frac{1.3376KJ}{0.025mol}$=-53.5 kJ/mol，即稀強(qiáng)酸、稀強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol液態(tài)水時(shí)放出53.5kJ熱量，稀硫酸和氫氧化鈉稀溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-53.5kJ/mol，
故答案為：$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）+NaOH（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-53.5kJ/mol；
③a．裝置保溫、隔熱效果差，測(cè)得的熱量偏小，中和熱數(shù)值偏小，故a正確；
b．所用硫酸為濃硫酸，濃硫酸稀釋放熱，測(cè)得的熱量偏大，中和熱數(shù)值偏大，故b錯(cuò)誤；
c．銅質(zhì)攪拌棒導(dǎo)熱，熱量散失，測(cè)得的熱量偏小，中和熱數(shù)值偏小，故c正確；
d．倒完NaOH溶液后，發(fā)現(xiàn)裝NaOH燒杯內(nèi)有極少量殘留液，則參加反應(yīng)的NaOH偏小，測(cè)得的熱量偏小，中和熱數(shù)值偏小，故d正確．
故答案為：acd．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查熱化學(xué)方程式以及反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度不大，注意理解中和熱的概念、把握熱化學(xué)方程式的書寫方法，以及測(cè)定反應(yīng)熱的誤差等問(wèn)題．